JWST - James Webb Space Telescope
Napsal: 2.6.2010 15:07
Životnost Hubbleova vesmírného dalekohledu se postupně krátí. Stroj vypuštěný na oběžnou dráhu Země při misi STS-31 24. dubna 1990 bude sloužit pravděpodobně do roku 2013. Už teď se za něj ale připravuje náhrada. A nebude to rozhodně žádný drobeček. JWST neboli James Webb Space Telescope bude disponovat zrcadlem o průměru 6,5 metru! Na obrázku je porovnání velikosti primárního zrcadla u Hubbleova vesmírného teleskopu a zrcadla JWST.
Zrcadlo u JWST bude složeno z 18 šestiúhelníkových segmentů (tvar jako včelí plástve) vyrobených z berylia – díky použití tohoto prvku bude každý segment vážit pouze 20 kilogramů. Důležité je, že segmenty nebudou připojeny ke kostře napevno, ale budou mít vlastní kalibrační systém, který umožní drobné korekce jejich polohy. Sběrná plocha zrcadla bude nevídaných 25 metrů čtverečních (Hubble má 4,3 metru čtverečních) a ohnisková vzdálenost 131,5 metru (Hubble má 57,6). Rozlišovací schopnost dalekohledu by měla být menší než 0,1″. Pro lepší představu je to jako na vzdálenost 40 kilometrů vidět detaily mince, nebo získat ostrý obraz fotbalového míče umístěného 550 km daleko. Na obrázku je model JWST v poměru 1:1 vystavený v Goddard Space Flight Center.
Důležité je, že zatímco Hubble si získal srdce široké veřejnosti tím, že zobrazoval objekty ve viditelné části spektra (tedy tak jak bysme je viděli i pouhým okem), JWST bude vesmír zkoumat v infračerveném spektru s vlnovou délkou 0,6 až 28 μm. Díky tomu bude moci snáze sledovat velmi vzdálené objekty s výrazným rudým posuvem, nebo tělesa s nízkou povrchovou teplotou. Jeho hlavním úkolem bude zkoumání vývoje prvních galaxií a hvězd po Velkém třesku, bude se tedy zaměřovat na ty nejvzdálenější objekty v nám známém vesmíru. Kvůli zkoumání v infraspektru musí být jeho přístroje co nejvíce odstíněny od slunečního záření – JWST proto bude mít 5 vrstev izolačních fólií. Ty udrží teplotu zrcadel někde na hranici 45 K (−228°C). Infračervené přístroje budou pomocí chladičů pracovat při teplotě asi 30 K. Vlastní detektory infračerveného záření budou zchlazeny až na teplotu asi 7 K.
Dalším významným rozdílem oproti Hubbleovi je umístění teleskopu. Zatímco HST obíhá kolem Země ve výšce 500 – 600 kilometrů, JWST bude od naší planty mnohem dál. Zaparkuje totiž v takzvaném libračním centru (Lagrangeově bodě) L2. Librační centrum je bod v soustavě dvou těles – zde Slunce a Země – ve kterém se vyrovnávají gravitační a odstředivé síly soustavy tak, že těleso v tomto bodě nemění vůči soustavě svou polohu (zachovává si od obou těles konstantní vzdálenost). Libračních bodů je celkem pět. Body L1, L2 a L3 leží na spojnici obou těles. L1 je umístěn mezi nimi, L2 a L3 na jejich vnějších stranách. Centra L4 a L5 tvoří s tělesy rovnostranné trojúhelníky. Lépe než číst těžkopádný popis bude podívat se na obrázek.
Jak jsem psal výše, JWST bude umístěn v bodě L2. Ten leží ve vzdálenosti 1,5 milionu kilometrů od Země a takhle daleko se nikdy žádný člověk nedostal. Pro srovnání – nejvzdálenější objekt, kam se lidé dostali byl Měsíc ve vzdálenosti 384 403 km, což je zhruba čtvrtinová vzdálenost. Nepřipadá tedy v úvahu, že by se k JWST mohla vyslat lidská posádka, která by ho opravila – Hubble přitom potřeboval 5 servisních raketoplánových misí. JWST bude mít rozměry 22 x 10 metrů, takže by se v rozloženém stavu nevešel do žádné rakety – bude se tedy muset sám složit až ve vesmíru.
O vynesení JWST do kosmu se má v roce 2014 postarat evropská raketa Ariane 5, která bude startovat z kosmodromu v Kourou ve Francouzské Guyaně.
Zrcadlo u JWST bude složeno z 18 šestiúhelníkových segmentů (tvar jako včelí plástve) vyrobených z berylia – díky použití tohoto prvku bude každý segment vážit pouze 20 kilogramů. Důležité je, že segmenty nebudou připojeny ke kostře napevno, ale budou mít vlastní kalibrační systém, který umožní drobné korekce jejich polohy. Sběrná plocha zrcadla bude nevídaných 25 metrů čtverečních (Hubble má 4,3 metru čtverečních) a ohnisková vzdálenost 131,5 metru (Hubble má 57,6). Rozlišovací schopnost dalekohledu by měla být menší než 0,1″. Pro lepší představu je to jako na vzdálenost 40 kilometrů vidět detaily mince, nebo získat ostrý obraz fotbalového míče umístěného 550 km daleko. Na obrázku je model JWST v poměru 1:1 vystavený v Goddard Space Flight Center.
Důležité je, že zatímco Hubble si získal srdce široké veřejnosti tím, že zobrazoval objekty ve viditelné části spektra (tedy tak jak bysme je viděli i pouhým okem), JWST bude vesmír zkoumat v infračerveném spektru s vlnovou délkou 0,6 až 28 μm. Díky tomu bude moci snáze sledovat velmi vzdálené objekty s výrazným rudým posuvem, nebo tělesa s nízkou povrchovou teplotou. Jeho hlavním úkolem bude zkoumání vývoje prvních galaxií a hvězd po Velkém třesku, bude se tedy zaměřovat na ty nejvzdálenější objekty v nám známém vesmíru. Kvůli zkoumání v infraspektru musí být jeho přístroje co nejvíce odstíněny od slunečního záření – JWST proto bude mít 5 vrstev izolačních fólií. Ty udrží teplotu zrcadel někde na hranici 45 K (−228°C). Infračervené přístroje budou pomocí chladičů pracovat při teplotě asi 30 K. Vlastní detektory infračerveného záření budou zchlazeny až na teplotu asi 7 K.
Dalším významným rozdílem oproti Hubbleovi je umístění teleskopu. Zatímco HST obíhá kolem Země ve výšce 500 – 600 kilometrů, JWST bude od naší planty mnohem dál. Zaparkuje totiž v takzvaném libračním centru (Lagrangeově bodě) L2. Librační centrum je bod v soustavě dvou těles – zde Slunce a Země – ve kterém se vyrovnávají gravitační a odstředivé síly soustavy tak, že těleso v tomto bodě nemění vůči soustavě svou polohu (zachovává si od obou těles konstantní vzdálenost). Libračních bodů je celkem pět. Body L1, L2 a L3 leží na spojnici obou těles. L1 je umístěn mezi nimi, L2 a L3 na jejich vnějších stranách. Centra L4 a L5 tvoří s tělesy rovnostranné trojúhelníky. Lépe než číst těžkopádný popis bude podívat se na obrázek.
Jak jsem psal výše, JWST bude umístěn v bodě L2. Ten leží ve vzdálenosti 1,5 milionu kilometrů od Země a takhle daleko se nikdy žádný člověk nedostal. Pro srovnání – nejvzdálenější objekt, kam se lidé dostali byl Měsíc ve vzdálenosti 384 403 km, což je zhruba čtvrtinová vzdálenost. Nepřipadá tedy v úvahu, že by se k JWST mohla vyslat lidská posádka, která by ho opravila – Hubble přitom potřeboval 5 servisních raketoplánových misí. JWST bude mít rozměry 22 x 10 metrů, takže by se v rozloženém stavu nevešel do žádné rakety – bude se tedy muset sám složit až ve vesmíru.
O vynesení JWST do kosmu se má v roce 2014 postarat evropská raketa Ariane 5, která bude startovat z kosmodromu v Kourou ve Francouzské Guyaně.